Presentación ABC SMT CADIEEL 2010

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Trough Hole Technology
Surface Mount Technology
Tecnología de agujeros pasantes
Tecnología de montaje superficial
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•Herramientas de mano: alicate,
pinza, pinza tipo “Bruselas”, etc.
•Dispositivos de corte y preformado
para cada tipo de componente
•para componentes
encintados
•Máquinas de inserción automática
específicas para cada tipo de
componente (radial, axial y DIP)
•Solo para componentes encintados
•Puestos de inserción manual
•Mesas de inserción
•para componentes sueltos
•Puestos de inserción manual
•Mesas de inserción
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•Puentes de alambre
•Transistores
•Transformadores
•etc
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+ bajo costo de adquisición
+ bajo costo de mantenimiento
+ bajo costo de repuestos
+ mano de obra normal para service
+ superficie de trabajo reducida
- apto para bajos y medianos volúmenes
- calidad “operator sensitive”
+ consumo reducido (o nulo) de aire
comprimido y electricidad
+ bajo nivel de ruido
- requiere un área de corte y preformado
y otra de inserción manual
+ el módulo equipado pasa a soldadura
+ flexible a los cambios en las formas
de despacho (encintado, suelto)
+ equipamiento de fácil reventa en el
mercado local
- elevado costo de adquisición
- elevado costo de mantenimiento
- elevado costo de repuestos
- mano de obra especializada para service
- ocupan grandes superficies
+ apto para grandes volúmenes
+ calidad constante, baja tasa de error
- consumo moderado de aire comprimido
y electricidad
- alto nivel de ruido
+ corte, preformado e inserción en un solo
paso por tipo de componente
- requiere de inserción manual adicional
- solo admite componentes encintados
- equipamiento de difícil reventa en el
mercado local
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EL PROCESO DE SOLDADURA
DESCRIPCION DEL PROCESO
IDAD
VELOC
El paso de aire comprimido
a travéz de la piedra porosa
sumergida en flux genera una
fina espuma que desborda
por la chimenea formando una
cresta que toca la parte inferior
de la placa de circuito
El soplador de aire caliente
evapora rápidamente los
solventes del flux y las planchas
calefactoras precalientan la
placa de circuito para evitar
el shock térmico y activar el flux
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La ola de estaño-plomo
líquido toma contacto con
la parte inferior de la placa
de circuito mojando los
terminales de los componentes
THT, las islas de soldadura y
los componentes SMD a fin de
lograr la soldadura
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EL PROCESO DE SOLDADURA
LA ALEACIÓN EUTÉCTICA
L
Í
Q
U
I
D
O
Sn63%-Pb37%
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Surface Mount Technology
La tecnología de montaje superficial SMT
es el conjunto de diferentes técnicas y
procesos diseñados para lograr la unión
mecánica y eléctrica de un componente
SMD a un circuito impreso.
Surface Mount Device
Los componentes de montaje superficial
o SMD son componentes electrónicos con
encapsulados especiales y terminales
de conexión rígidos.
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•Miniaturización: celulares, pagers, PALM´s,
reproductores portátiles de CD´s, etc...
•Robustez y confiabilidad: mayor resistencia a vibraciones, golpes, etc...
•Mejor performance en altas frecuencias y en circuitos
digitales de alta velocidad: uniones más cortas entre
componentes evitan capacidades parásitas y efectos de antena
•Se reducen drásticamente los tiempos de armado de módulos al
eliminarse el corte y preformado de componentes THT
•Se reduce la ocurrencia de fallas por errores humanos
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Tecnología de Montaje Superficial
Pegamento dispensado o serigrafiado
Colocación de componente SMD
Placa invertida y soldada por baño de ola
+ curado del adhesivo
Serigrafía de pasta de soldar
Colocación de componente SMD
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Componente soldado por “reflow”
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Componentes de Montaje Superficial
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Componentes de Montaje Superficial
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•son del tipo epoxi y se almacenan refrigerados hasta su utilización
•perfil y tamaño de gota consistente
•buenas características reológicas (viscosidad, tensión superficial)
•buena dispensabilidad a alta velocidad y en tamaños pequeños de gota
•buenas características tixotrópicas (disminuye la viscosidad bajo presión)
•curado rápido
•la gota no debe desplomarse durante el ciclo térmico de curado
•flexibilidad y resistencia a shocks térmicos
•alta resistencia mecánica una vez curado
•colores que resalten sobre el substrato, típicamente rojo o amarillo
•excelentes propiedades químicas y eléctricas una vez curado
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PROCESOS DE ADHESIVADO
SERIGRAFÍA
DOSIFICACIÓN
+ Rapidez de proceso
+ Menor posibilidad de gotas faltantes
- Altura de gota única (~0,3mm)
+ Adhesivo más económico
- Posición de gotas fija
- Limpieza poco amigable
- Mayor tiempo de proceso
- Posibilidad de gotas faltantes
+ Altura de gotas programable
- Mayor costo del adhesivo
+ Posición de gotas programable
+ Fácil limpieza
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CORRECTA MANIPULACIÓN
DE LAS JERINGAS ADHESIVO
•MANTENER REFRIGERADO HASTA SU UTILIZACIÓN
EN HELADERA COMÚN, NO FREEZER!!
•MANTENER ALMACENADO EN FORMA VERTICAL CON EL
PICO HACIA ABAJO
•TOMAR LA JERINGA POR LA PARTE TRASERA
•RETIRAR DE HELADERA CON ANTICIPACIÓN PARA
QUE TOME TEMPERATURA AMBIENTE
•NO FORZAR EL ATEMPERADO
•UNA VEZ EN USO NO ES NECESARIO VOLVER A REFIRGERAR,
SALVO QUE NO VAYA A SER UTILIZADA POR MUCHO TIEMPO
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•Luego de colocar el componente en posición se procede a
curar el adhesivo
•El curado o endurecimiento del adhesivo se lleva a cabo
en hornos infrarrojos o de convección forzada.
•Típicamente los adhesivos para SMD curan entre 100ºC y
160ºC variando el tiempo según marca y modelo ≈3-5min
•A mayor temperatura se acelera el proceso pero la unión
se torna quebradiza.
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LA PASTA DE SOLDAR SE COMPONE DE:
ALEACIÓN
63% de estaño–37 % de plomo
en polvo de 20 a 75µm de partícula
+
FLUX
Solvente, agente decapante
+
ADITIVOS
le confieren estabilidad y
pegajosidad
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CORRECTA MANIPULACIÓN
DE LA PASTA DE SOLDAR
• MANTENER REFRIGERADO HASTA SU UTILIZACIÓN
EN HELADERA COMÚN, NO FREEZER!!
• RETIRAR DE HELADERA CON ANTICIPACIÓN PARA
QUE TOME TEMPERATURA AMBIENTE (CERRADO)
•MANTENER ALMACENADO EN FORMA VERTICAL CON EL
PICO HACIA ABAJO
•TOMAR LA JERINGA POR LA PARTE TRASERA
• NO FORZAR EL ATEMPERADO
• ABRIR EL POTE Y BATIR LA PASTA (evita posibles decantaciones)
• IDENTIFICAR FECHA Y HORA DE APERTURA SOBRE EL POTE
• UNA VEZ EN USO RETIRAR DEL CLISSÉ, SI NO VA A SER UTILIZADA POR LOS
SIGUIENTES 30 MINUTOS, Y GUARDAR CERRADO EN OTRO POTE SIN VOLVER
A REFIRGERAR
• EL TRABAJO DE SERIGRAFÍA DE PASTA DE SOLDAR SE DEBE LLEVAR A
CABO EN UN LUGAR FRESCO, LIBRE DE POLVO Y SIN CORRIENTES DE AIRE
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•Método artesanal
•Prototipos
•Limitado al tamaño
y tipo de componente
Los componentes son tomados mediante
vacío con boquillas especialmente diseñadas
para cada tipo de forma de encapsulado
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Las cintas, varillas o planchas en los que son
suministrados los componentes se colocan en
dispositivos alimentadores que son fijados en
los laterales de las máquinas de posicionamiento
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•Rango de componentes que puede colocar (0603, fine pitch..)
•Cantidad y tipo de alimentadores que puede soportar
•Precisión del sistema de posicionamiento
•Tipo de centrado
•mecánico - interno o externo al cabezal
•óptico - por cámara interna o externa al cabezal
•alineación por láser - interno o externo al cabezal
•Capacidad de colocación - cph (componentes por hora)
•Sistema de transporte o “stand alone”
•Software
•Posibilidad de “teaching”
•Costo de la máquina, repuestos y accesorios
•Complejidad de mantenimiento y service
•Consumo eléctrico y de aire comprimido
•Peso y tamaño
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+Apto para altas producciones
-Alto costo de las estaciones de transporte
con ajuste automático del ancho
-El sistema de transporte reduce la capacidad
de alimentadores en máquinas Pick&Place
-Lay-out fijo divide el área de trabajo
-Balanceo de línea muy trabajoso
-Una máquina parada detiene toda la línea
-El horno debe funcionar todo el tiempo
+Facilita la trazabilidad del proceso
-No apto para medias y bajas producciones
+Racks de almacenamiento y transporte
económicos
+Mayor capacidad de alimentadores en las
máquinas Pick&Place
+Distribución flexible de los puestos de trabajo
+Flexibilidad en el balanceo de cargas de trabajo
+Posibilidad de operar varias máquinas en paralelo
+Posibilidad de acumular placas para el horno
-La trazabilidad del proceso depende del operador
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La soldadura por refusión o “reflow” se lleva a cabo en hornos continuos de convección forzada
o infrarrojos y es empleada en el proceso SMT con serigrafía de pasta de soldar.
En el proceso se desarrolla una curva característica de temperatura-tiempo que da como resultado
la unión de soldadura entre el componente SMD y la placa de circuito.
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•Número de zonas de calentamiento
•Número de zonas de enfriamiento
•Sistema de calentamiento: convección forzada,
infrarrojo o mixto
•Número de programas de soldadura almacenables
•Verificador de temperatura interno o externo
•Ancho del transporte
•Soporte central en el transporte
•Capacidad de soldadura en placas por hora
•Atmósfera inerte
•Apagado automático
•Protección contra cortes de energía
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Horno de mesa + registrador de temperatura externo
Horno de alta producción con registrador de temperatura incorporado
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PERFIL DE TEMPERATURA DE SOLDADURA REFLOW
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ADMISIBLE
NO ADMISIBLE
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SMEMA es la sigla para la “Surface Mount Equipment Manufacturers Association,
que es una organización sin fines de lucro de compañías que fabrican equipamiento
o producen software para la producción de plaquetas con montaje superficial (SMT)
Sus objetivos son promover standards de interfaz y operación de equipos, proveer a
los usuarios la posibilidad de seleccionar equipos con la seguridad de que podrán
comunicarse fácilmente, avanzar en SMT, promover su uso e investigar áreas donde
la asociación pueda actuar en beneficio de todas las compañías miembros.
Algunos de los standards están disponibles free download en el sitio de Internet
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Productos para el armado del módulo
•Flux
•Sn-Pb
-en barras
-en alambre
•Pasta de soldar
•Adhesivo para SMD
•¿Adhesivo conductor?
Productos para la terminación del módulo o equipo
•Recubrimientos de protección
•Encapsulantes
•Adhesivos
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Electrostatic Sensitive Device
Componentes Sensibles a la Electroestática
•Pisos y calzados conductores
•Mesas con superficies conductoras a tierra
•Ionizadores para puestos de trabajo
•Bolsas antiestáticas para transporte y almacenamiento
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Villegas 1376 (1650) Villa Maipú – San Martín
Prov. de Buenos Aires
República Argentina
TEL: (54 11) 4754-9600
e.mail: [email protected]
http\\:www.smtsolutions.com.ar
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